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作者
王琦何满潮王允偲刘寄婷薛浩杰
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单位
中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室山东大学岩土工程中心
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摘要
长壁采煤方法是地下矿山开采中普遍采用的采煤方法之一。长壁开采沿空掘巷方法每开采1个工作面,需掘进2条回采巷道并留设1个护巷煤柱,煤柱资源无法回收、巷道掘进量大。基于采矿岩石力学的基本原理,笔者团队建立了平衡开采“切顶短臂梁”理论,提出了切顶卸压无煤柱自成巷技术,研发了顶板定向预裂切缝、高预应力恒阻锚索支护、矸石巷帮挡矸支护等关键技术。国内外学者在切顶卸压无煤柱自成巷的理论、试验和技术方面开展了系统研究。在理论研究方面,形成了无煤柱自成巷平衡开采理论,建立了切顶短臂梁模型和“三阶段”动态分区模型,为新型煤炭开采方法奠定了理论基础;在试验研究方面,开展了切顶卸压无煤柱自成巷地质力学模型试验,进行了顶板定向预裂切顶设计研究,分析了恒阻吸能锚杆(索)的静力拉伸、动力冲击等性能,探究了护帮挡矸结构的承载能力,为无煤柱自成巷关键技术设计提供了依据;在现场试验方面,针对不同工程地质特征进行了现场试验研究,研发了适用于实际工程的配套核心技术装备。文章对切顶卸压无煤柱自成巷理论和关键技术的研究现状进行梳理与总结,并对未来的发展方向进行展望。
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关键词
切顶卸压无煤柱自成巷研究进展展望
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基金项目(Foundation)
国家自然科学基金项目(52074164,42077267);山东省杰出青年科学基金项目(ZR2020JQ23);中央高校基本科研业务费项目(2022JCCXSB03);
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文章目录
1 无煤柱自成巷文献基础信息
1.1 无煤柱自成巷文献来源
1.2 无煤柱自成巷研究热度
1.3 无煤柱自成巷论文发表期刊
1.4 无煤柱自成巷技术研究机构
1.5 作者及合作发文分析
1.6 研究趋势变化
2 无煤柱自成巷理论研究现状
2.1 “平衡开采”理论
2.2 无煤柱自成巷模型
1) “切顶短臂梁”模型
2) 无煤柱自成巷动态分区模型
3 无煤柱自成巷模型试验研究现状
4 无煤柱自成巷关键技术研究
4.1 预裂切顶技术研究
4.1.1 预裂切顶方法
4.1.2 预裂切顶参数研究
1) 薄煤层切顶参数研究
2) 中厚煤层设计研究
3) 厚煤层设计研究
4.2 恒阻锚杆(索)主动支护研究
1) 恒阻大变形锚杆(索)
2) 恒阻吸能锚杆(索)
4.3 矸石巷帮挡矸支护研究
1) 室内试验研究
2) 现场挡矸支护研究
5 无煤柱自成巷的应用与展望
5.1 现场应用
5.2 研究展望
6 结 论
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引用格式
王琦,何满潮,王允偲,刘寄婷,薛浩杰.切顶卸压无煤柱自成巷研究进展与展望[J].采矿与安全工程学报,2023,40(03):429-447.DOI:10.13545/j.cnki.jmse.2022.0450.
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